(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
左右横長の電池缶の開口上面を塞ぐ蓋に、出力端子を挿通させるための貫通孔を形成しておき、前記出力端子と前記蓋との間に絶縁パッキングを介在させた状態で前記出力端子を前記貫通孔に挿通させ、前記蓋の下側に突出した前記出力端子の下端部に、樹脂製の絶縁材と共に左右横長のリード体を取り付け、
該リード体に、前記電池缶内に収容した電極体から延出する集電リードを接続する密閉型電池の製造方法において、
前記リード体には、前記出力端子の下端部が挿通する挿通孔を形成してあるとともに、前記リード体に前記絶縁材が一体成形されるようになっており、
前記リード体に前記絶縁材を一体成形するための金型の内部空間には、前記リード体の前記挿通孔が係合する係合ピンと、前記リード体を前後から挟み込む前後一対の挟持ピンとを配置してあり、
前記係合ピンに前記リード体の前記挿通孔を係合させるとともに、前記一対の挟持ピンの間に前記リード体を嵌め込んで、該リード体を前記金型の前記内部空間に装着したのち、前記金型の前記内部空間に溶融樹脂を注入して、前記リード体の前後左右と上面とに前記絶縁材を被覆させたことを特徴とする密閉型電池の製造方法。
【請求項２】
前記蓋の下面には、係合突起が突出しており、
前記リード体に前記絶縁材を一体成形する際に、前記絶縁材の上面に、前記係合突起が係合する係合部を形成する請求項１記載の密閉型電池の製造方法。
【請求項３】
前記リード体に前記絶縁材を一体成形する際に、前記絶縁材の下面に、該絶縁材の上下を識別するための識別部を形成する請求項１又は２記載の密閉型電池の製造方法。
【請求項４】
左右横長の開口上面を有する電池缶と、
前記電池缶の開口上面を塞ぐ蓋と、
前記蓋に設けられた貫通孔に挿通された状態で固定される出力端子と、
前記蓋と前記出力端子との間に介在される絶縁パッキングと、
前記蓋の下側に突出した前記出力端子の下端部に取り付けられる左右横長のリード体と、
を備え、
前記リード体に、前記電池缶内に収容した電極体から延出する集電リードが接続されており、
前記リード体には、前記出力端子の下端部が挿通される挿通孔が形成されており、
前記リード体が、該リード体の上面および左右の側面を被覆する絶縁材に一体に成形されていることを特徴とする密閉型電池。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、出力端子と蓋との間に絶縁パッキングを介在させた状態で、出力端子を蓋の貫通孔に挿通させ、蓋の下側に突出した出力端子の下端部に絶縁材と共にリード体を取り付け、リード体に電池缶内の電極体から延出する集電リードを接続する密閉型電池の製造方法および密閉型電池に関する。
【背景技術】
【０００２】
前記密閉型電池としては、例えば特許文献１ないし３に示すものがある。特許文献１に記載の密閉型電池は、電池缶の開口を塞ぐ蓋に形成した貫通孔に、出力端子を絶縁パッキングを介在させた状態で挿通し、蓋の下側（特許文献１の図２では上側）に突出した出力端子の下端部にフィルム状の絶縁材と共にリード体を取り付け、該リード体に電池缶内の電極体から延出する集電リードを接続することで製造される。
【０００３】
特許文献２に記載の密閉型電池でも、蓋の貫通孔に、出力端子を絶縁パッキングを介在させた状態で挿通し、蓋の下側に突出した出力端子の下端部に絶縁材と共にリード体を取り付け、該リード体に電池缶内の電極体の集電リードを接続することで製造される。特許文献３に記載の密閉型電池では、絶縁パッキングと絶縁材とを一体化した絶縁部材を介在させた状態で、出力端子を蓋の貫通孔に挿通し、蓋の下側に突出した出力端子の下端部に、電池缶内の電極体の集電リードに一体化したリード体を取り付けることで製造される。
【０００４】
【特許文献１】特開平８−２５０１０４号公報（図２）
【特許文献２】特開平８−３２９９１１号公報（図３）
【特許文献３】特開２００２−１６４０２５号公報（図１−２）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１ないし３の密閉型電池では、いずれも絶縁材とリード体とが別々の部品として作製されている。このため、電池の製造に際しては、絶縁材とリード体とを別々の部品として取り扱う必要があり、かかる部品管理の手間等が煩わしいことになる。
【０００６】
また、特許文献１に記載の密閉型電池では、リード体が出力端子を軸に回転する可能性があり、この場合にはリード体が電池缶の内面に接触して短絡するおそれがある。これに対して、特許文献２に記載の密閉型電池では、絶縁材の縁に、リード体の回転を阻止するストッパーが設けられているが（特許文献２の図９参照）、該ストッパーを設けることに伴って絶縁材の幅（特許文献２の図９では上下方向の幅）が大きくなっている。この分だけ電池の薄型化が困難になる。
【０００７】
特許文献３に記載の密閉型電池でも、該特許文献３の図２（ｃ）に示すように絶縁材に設けた支持壁部の右端がリード体の前縁（特許文献３の図２（ｃ）では下側）に当接している。これにてリード体の回転が阻止されるが、前記支持壁部でリード体を受け止めるためには、支持壁部に強度が必要であり、したがって支持壁部の前後幅をある程度大きくする必要がある。これに伴って絶縁材の前後幅が大きくなってしまい、この分だけ電池の薄型化が困難になる。
【０００８】
本発明の目的は、絶縁材とリード体との部品管理の手間の軽減を図ることができ、かつリード体が電池缶の内面等に接触することを確実に防止できるとともに電池の薄型化を図ることができる密閉型電池の製造方法および密閉型電池を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明は、左右横長の電池缶１の開口上面を塞ぐ蓋３に、出力端子１２を挿通させるための貫通孔２５を形成しておき、出力端子１２と蓋３との間に絶縁パッキング１０を介在させた状態で出力端子１２を蓋３の貫通孔２５に挿通させ、蓋３の下側に突出した出力端子１２の下端部に、樹脂製の絶縁材１１と共に左右横長のリード体１３を取り付け、リード体１３に、電池缶１内に収容した電極体２から延出する集電リード９を接続する密閉型電池の製造方法を対象とする。前記リード体１３には、出力端子１２の下端部が挿通する挿通孔２７を形成してあるとともに、リード体１３に絶縁材１１が一体成形されるようになっている。かかるリード体１３に絶縁材１１を一体成形するための金型３５の内部空間には、リード体１３の挿通孔２７が係合する係合ピン３９と、リード体１３を前後から挟み込む前後一対の挟持ピン４１・４１とを配置してある。そして、係合ピン３９にリード体１３の挿通孔２９を係合させるとともに、一対の挟持ピン４１・４１の間にリード体１３を嵌め込んで、リード体１３を金型３５の内部空間に装着したのち、金型３５の内部空間に溶融樹脂を注入して、リード体１３の前後左右と上面とに絶縁材１１を被覆させたことを特徴とする。
【００１０】
蓋３の下面に係合突起２６が突出している。そして、リード体１３に絶縁材１１を一体成形する際に、絶縁材１１の上面に、係合突起２６が係合する係合部３０を形成するものとすることができる。
また、リード体１３に絶縁材１１を一体成形する際に、絶縁材１１の下面に、該絶縁材１１の上下を識別するための識別部３１を形成することができる。
【００１１】
また、本発明に係る密閉型電池は、左右横長の開口上面を有する電池缶１と、電池缶１の開口上面を塞ぐ蓋３と、蓋３に設けられた貫通孔２５に挿通された状態で固定される出力端子１２と、蓋３と出力端子１２との間に介在される絶縁パッキング１０と、蓋３の下側に突出した出力端子１２の下端部に取り付けられる左右横長のリード体１３とを備える。リード体１３には、電池缶１内に収容した電極体２から延出する集電リード９が接続されている。リード体１３には、出力端子１２の下端部が挿通される挿通孔２７が形成されており、リード体１３が、該リード体１３の上面および左右の側面を被覆する絶縁材１１に一体に成形されていることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
本発明においては、リード体１３と絶縁材１１とを一体化したので、電池の製造に際しての部品点数を、リード体１３と絶縁材１１とを別体にした場合よりも減らすことができる。この分だけ電池の製造時における部品管理の手間等を軽減することができる。また、例えばリード体１３が出力端子１２を軸に回転しても、リード体１３と一体になって回転する絶縁材１１によって、リード体１３が電池缶１の内面等に接触して短絡することが確実に防止される。
【００１３】
かかるリード体１３に絶縁材１１を一体成形するための金型３５の内部空間に、リード体１３の挿通孔２７が係合する係合ピン３９と、リード体１３を前後から挟み込む一対の挟持ピン４１・４１とを設けてあるので、金型３５内において、係合ピン３９とリード体１３の挿通孔２７との係合で、リード体１３の横方向のスライド移動が規制される。このうえで、挟持ピン４１・４１によってリード体１３が係合ピン３９を軸に回転することが規制される。つまり、金型３５内でリード体１３は、係合ピン３９と前後の挟持ピン４１・４１とによって確実に位置決めされる。これにて、金型３５内でリード体１３がずれ動いて、リード体１３が金型３５の内部空間の前後左右の内面に接触し、該接触箇所に絶縁材１１が成形されなくなることを防止できる。つまり、リード体１３の前後左右を絶縁材１１で確実に被覆することができる。
【００１４】
しかも、リード体１３の前後左右の内面には、二つの挟持ピン４１・４１しか接触しないので、リード体１３の前後左右の内面において、前記位置決めに伴って絶縁材１１で被覆されない箇所を二箇所のみに抑えることができる。つまり、リード体１３の前後左右において、リード体１３の露出部分を最小限にでき、リード体１３の前後左右が電池缶１の内面等に接触して短絡することがより確実に防止される。
【００１５】
そして、絶縁材１１は、リード体１３を被覆するだけでよく、リード体１３の回転を阻止することを目的としないので強度が必要ではない。したがって、絶縁材１１の前後左右の厚みを小さくして、絶縁材１１とリード体１３との一体成形体の前後左右の幅を小さくできる。しかも、例えば、絶縁材１１とリード体１３とを別々の単体として形成して、これらを組み付ける場合には、絶縁材１１の下面に形成した凹部内にリード体１３を嵌め込むことになるが、製造誤差を考慮して絶縁材１１の前記凹部の内面とリード体１３との間に隙間を設ける必要がある。本発明では、絶縁材１１とリード体１３とを一体成形することで前記隙間を設ける必要がなく、これによっても絶縁材１１とリード体１３との一体成形体の前後左右の幅を小さくできる。これらの分だけ電池の前後左右の幅を小さくすることができ、電池の薄型化を図ることができる。
【００１６】
絶縁材１１の上面に係合部３０を形成すると、蓋３の係合突起２６が絶縁材１１の係合部３０に係合することで、絶縁材１１およびリード体１３の一体成形体が出力端子１２を軸に回転することが抑えられ、これに伴って絶縁材１１およびリード体１３の一体成形体が他の部材と干渉すること等が防止される。
【００１７】
絶縁材１１の下面に識別部３１が設けられていると、パーツフィーダ等において、識別部３１に基づいてリード体１３と絶縁材１１との一体成形体の上下を適正に揃えることができる。これにて、例えば自動組立機で電池を組み立てる場合に、リード体１３と絶縁材１１との一体成形体を上下を間違えることなく、出力端子１２の下端部に取り付けることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
本発明に係る密閉型電池は、図２に示すように、上面に左右横長の開口を有する有底筒形状の電池缶１と、電池缶１内に収容された電極体２および非水電解液と、電池缶１の開口上面を塞いで密封する左右横長の蓋３と、蓋３の内側に配置される絶縁体５とを含む。電池缶１の左右幅寸法は３４ｍｍ、上下高さ寸法は４６ｍｍ、前後厚み寸法は４ｍｍである。電池缶１と蓋３とによって電池ケース６が形成される。
【００１９】
電極体２は、例えば、帯状の正極と帯状の負極との間に帯状のセパレータを介在させた状態で渦巻状に巻回して作製され、巻回状態で扁平状になっている。正極は、コバルト酸リチウム等の正極活物質を含有する正極活物質層が帯状の正極集電体の裏表両面に形成されており、正極集電体から薄板状の正極集電リード８が導出される。
【００２０】
負極は、黒鉛等の負極活物質を含有する負極活物質層が帯状の負極集電体の裏表両面に形成されており、負極集電体から薄板状の負極集電リード９が導出される。セパレータは、ポリエチレン樹脂等の微多孔性薄膜フィルム等からなる。非水電解液は、エチレンカーボネートとメチルエチルカーボネートとを混合した溶媒にＬｉＰＦ6 を溶解させて作製した。
【００２１】
電池缶１は、アルミニウム又はアルミニウム合金の板材の深絞り成形品である。蓋３は、アルミニウム又はアルミニウム合金の板材のプレス成形品であり、電池缶１の開口周縁に、蓋３の外周縁がＹＡＧレーザ等のレーザ光でシーム溶接される。蓋３の中央には、上側の絶縁パッキング１０および下側の絶縁材１１を介して負極端子（出力端子）１２が貫通状に取り付けられる。負極端子１２の下端には、蓋３の内面において左右横長の長方形のニッケル板等からなるリード体１３が固定される。絶縁パッキング１０および絶縁材１１は、ポリプロピレン等の絶縁性の樹脂からなる。
【００２２】
蓋３の左右方向の右端寄りには、平面視で円形となる電解液注入用の注液孔１４が上下貫通状に開設され、注液孔１４から電池ケース６内に非水電解液を注入したのちに、注液孔１４に封止栓１５が係合されて蓋３に溶接される。リード体１３は、負極端子１２から注液孔１４の反対側に向けて伸びている。
【００２３】
負極端子１２は、図１および図４に示すように、扁平角型形状の頭部１７と、該頭部１７の下面中央から下向きに伸びる円柱状の軸部１８とからなる。絶縁パッキング１０は、負極端子１２の頭部１７を受け止める扁平角型形状の頭部２０と、該頭部２０の下面中央から下向きに伸びて負極端子１２の軸部１８が挿通する円筒状の筒部２１とからなる。絶縁パッキング１０の頭部２０の上面には、負極端子１２の頭部１７が係合する凹部２２が設けられる。蓋３の中央の上面側には、絶縁パッキング１０の頭部２０が係合する凹部２４が設けられている。該凹部２４の中央には、平面視で円形となる貫通孔２５が設けられる。該貫通孔２５には、負極端子１２と蓋３との間に絶縁パッキング１０の筒部２１を介在させた状態で負極端子１２の軸部１８が挿通する。
【００２４】
リード体１３は、絶縁材１１と一体成形されており、該絶縁材１１によって該リード体１３の上面および前後左右の側面が被覆されている。これにてリード体１３は、蓋３と絶縁される。リード体１３の下面は、絶縁材１１から露出していて負極集電リード９が溶接される。リード体１３には、平面視で円形となる挿通孔２７を形成してあり、該挿通孔２７には、絶縁パッキング１０の筒部２１から下方に突出した負極端子１２の軸部１８の下端部が挿通する。なお、リード体１３は、四隅がそれぞれ切り取られて、隅切り角状に形成されている。
【００２５】
絶縁材１１には、絶縁パッキング１０の筒部２１の下端部が係合する平面視で円形となる貫通孔２９が設けられる。絶縁材１１の上面には、蓋３の下面に設けた突起２６が係合する平面視で円形となる係合凹部（係合部）３０が形成される。そして、絶縁材１１の係合凹部３０に蓋３の突起２６が係合することで、蓋３に対する絶縁材１１およびリード体１３の一体成形体の回り止めが図られる。絶縁材１１の下面の左右両側には、該絶縁材１１の上下を識別するための識別用突起（識別部）３１・３１がそれぞれ設けられる。絶縁パッキング１０の頭部２０の下面側には、樹脂を節減するための凹部３２が形成されている。
【００２６】
正極集電リード８は、図２に示すように、蓋３の裏面において絶縁材１１と注液孔１４との間のスペースに溶接される。これで正極集電リード８が蓋３および電池缶１に導通する。蓋３の左右方向の左端寄りには、開裂ベント３３が形成されており、開裂ベント３３は、電池内圧が異常上昇したときに開裂して電池内圧を解放する。
【００２７】
リード体１３に絶縁材１１を一体成形（インサート成形）するための金型を、図５ないし図７を用いて説明する。かかる金型３５の下型３６において、図５および図６に示すように、左右横長の内部空間の下面３８の左右方向の一端寄り側には、リード体１３の挿通孔２７が係合する円柱状の係合ピン３９が上向きに突出している。該係合ピン３９の上端部は、テーパ状に形成されている。また、下型３６の内部空間の前後（図５では上下）の両側面４０・４０の左右方向の他端寄りには、リード体１３を前後両側から挟み込む前後一対の挟持ピン４１・４１がそれぞれ突出している。各挟持ピン４１は、下型３６の内部空間の内面に沿って上下方向に伸びており、横断面で半円形に形成されている。各挟持ピン４１の上部は、図７に示すように、傾斜状に切り欠かれている。下型３６の内部空間の下面３８の左右両側には、絶縁材１１の識別用突起３１・３１を形成するための凹部４２・４２がそれぞれ凹み形成されている。
【００２８】
金型３５の上型４５の内面４６には、前記下型３６の係合ピン３９の上端部に係合して絶縁材１１の貫通孔２９を形成するための環状突起４７が形成されている。また、上型４５の内面４６には、絶縁材１１の係合凹部３０を形成するための円柱状の突起４９が形成されている。上型４５の内面４６には、ゲート５０の開口部５０ａを下端に配置した突起５１が金型３５の内部空間側へ膨出している。ゲート５０の開口部５０ａから金型３５の内部空間へ溶融樹脂が注入される。
【００２９】
そして、リード体１３に絶縁材１１を一体成形する際には、下型３６の係合ピン３９にリード体１３の挿通孔２７を係合するとともに、リード体１３を前後の挟持ピン４１・４１の間に嵌め込む。これにて、リード体１３が、係合ピン３９および前後の挟持ピン４１・４１によって上型４５の内部空間内に位置決めされる。このリード体１３の金型３５の内部空間への装着後に、下型３６に上型４５を装着し、ゲート５０から金型３５の内部空間に溶融樹脂を注入する。これによって図４に示すように、リード体１３の前後左右と上面とに絶縁材１１が被覆される。なお、環状突起４７によって、金型３５内でのリード体１３の浮き上がりが規制される。
【００３０】
電池の組み立てに際しては、絶縁パッキング１０の筒部２１を蓋３の貫通孔２５に挿通するとともに、負極端子１２の軸部１８を絶縁パッキング１０の筒部２１に挿通する。また、絶縁パッキング１０の筒部２１の下端部を絶縁材１１の貫通孔２９に挿通するとともに、負極端子１２の軸部１８の下端部をリード体１３の挿通孔２７に挿通する。この状態で負極端子１２をかしめて負極端子１２の軸部１８の下端部を外方に広げ、蓋３に対して、負極端子１２と、絶縁パッキング１０と、絶縁材１１およびリード体１３の一体成形体とをそれぞれ固定する。
【００３１】
次いで、電極体２および絶縁体５を電池缶１内に収容したのちに、絶縁材１１で被覆されていないリード体１３の下面に負極集電リード９をスポット溶接し、蓋３の下面に正極集電リード８をスポット溶接する。この後、電池缶１の開口周縁に蓋３をシーム溶接し、電池缶１内を真空減圧して注液孔１４から非水電解液を注入する。非水電解液の注入完了後に、封止栓１５を注液孔１４に係合して蓋３の注液孔１４の周縁部にレーザ溶接する。これにて、図２に示す電池が形成される。
【００３２】
前記成形後の絶縁材１１には、前記両挟持ピン４１・４１とリード体１３との接触に対応して非絶縁部５２・５２が前後にそれぞれ形成され、図３に示すように、該非絶縁部５２・５２においてリード体１３の側面が露出するが、リード体１３の側面と電池缶１の内面との間には距離があるため、非絶縁部５２・５２で露出したリード体１３の側面が、電池缶１の内面に接触することがない。
【００３３】
このように、リード体１３と絶縁材１１とを一体化したので、電池の製造に際しての部品点数を、リード体１３と絶縁材１１とを別体にした場合よりも減らすことができる。また、例えばリード体１３が負極端子１２を軸に回転しても、リード体１３と一体になって回転する絶縁材１１によって、リード体１３が電池缶１の内面等に接触して短絡することが確実に防止される。
【００３４】
かかるリード体１３に絶縁材１１を一体成形するための金型３５の内部空間に、リード体１３の挿通孔２７が係合する係合ピン３９と、リード体１３を前後から挟み込む一対の挟持ピン４１・４１とを設けてあるので、金型３５内において、係合ピン３９とリード体１３の挿通孔２７との係合で、リード体１３の横方向のスライド移動が規制される。このうえで、挟持ピン４１・４１によってリード体１３が係合ピン３９を軸に回転することが規制される。つまり、金型３５内でリード体１３は、係合ピン３９と前後の挟持ピン４１・４１とによって確実に位置決めされる。
【００３５】
しかも、リード体１３の前後左右の内面には、二つの挟持ピン４１・４１しか接触しないので、リード体１３の前後左右の内面において、前記位置決めに伴って絶縁材１１で被覆されない非絶縁部５２・５２を二箇所のみに抑えることができる。つまり、リード体１３の前後左右において、リード体１３の露出部分を最小限にでき、リード体１３の前後左右が電池缶１の内面等に接触して短絡することがより確実に防止される。
【００３６】
なお、金型３５の下型３６内において、各挟持ピン４１を下型３６の内部空間の内面から離して配置してもよい。挟持ピン４１は、横断面で三角形や四角形等に形成されていてもよい。絶縁材１１の識別用突起３１・３１は省略してもよい。出力端子１２が正極で、電池缶１および蓋３が負極であってもよい。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図１】本発明に係る密閉型電池の要部を示す縦断正面図である。
【図２】本発明に係る密閉型電池の縦断正面図である。
【図３】図１のＡ−Ａ線断面図である。
【図４】密閉型電池の蓋部分の分解斜視図である。
【図５】絶縁材の成形用金型にリード体を装着した状態を示す横断平面図である。
【図６】図５のＢ−Ｂ線断面図である。
【図７】図６のＣ−Ｃ線断面図である。
【符号の説明】
【００３８】
１  電池缶
２  電極体
３  蓋
９  負極集電リード
１０  絶縁パッキング
１１  絶縁材
１２  負極端子
１３  リード体
２５  貫通孔
２６  係合突起
２７  挿通孔
３０  係合凹部
３１  識別用突起
３５  金型
３９  係合ピン
４１  挟持ピン
【図１】
0005213030.tif 000002
【図２】
0005213030.tif 000003
【図３】
0005213030.tif 000004
【図４】
0005213030.tif 000005
【図５】
0005213030.tif 000006
【図６】
0005213030.tif 000007
【図７】
0005213030.tif 000008